های برای طراحی لرزه

⚠ این متن با نرم‌افزار از روی تصویر خوانده شده و ممکن است خطا داشته باشد؛ برای استناد، اصلِ سند را ببینید. تفسیر فصل چهاردهم: توﺻیه های برای طراحی لرزه ای سکوهای ثابت فرا ساحل ی/٩٧٣ سخت ی سنگ ز نیری (آنها با ساختار ساختگاه مطابقت داده شود. در صورت انطباق رکوردها به لحاظ بزرگ ی و فاصله رو داد ی هدف ، باز هم ﻻزم است طیف پاسﺦ آنها با فیط پاسﺦ زلزله سطح مقاومت م قیاس شود .یکی از نه ی گز ها اس ی مق ی بند ساده رکورد است. به طور ی که ط فی پاسﺦ م نی انگ ی ی ناش ا ز دو مؤلفه ی افق با ط فی پاسﺦ افق ی زلزله سطح مقاومت در زمان تناوب غالب س ی ستم سازه یا /شالوده م طابقت دا شته باشد. زلزله سﻄح شکل پﺬیری بررس ی طراح ی زلزله سطح شکل یری پذ به منظور اطم نان ی از برآورده شدن اهداف ا ی من ی و توانا یی سازه در برابر زلزله ی ها نادر با شدت غ ری ی عاد بدون آس بی ی جان ای بی آس ست یز یطی مح عمده انجام م ی شود . به منظور اطم نان ی نکه ی از ا طراح ی زلزله سطح شکل پذیر ی با هدف ا ی من ی سازگار است، روش طراح ی و مع ی ارها ی طراح ی مربوطه، مﻼحظات تصادف ی ) بودن عدم قطع ی ها تی نوع اول( را در ی رو دادها ی لرزه ای و کاهندگی امواج لرزه یا، نیروهای لرزه ای و مقاومت سازه در نظر م رند یگی . عﻼوه بر ا ی،ن عدم قطع ی ها تی شناختی )عدم قطع ی ها تی نوع دوم( مرتبط با مدل سازی لرزه ای نی زم ساخت زین در نظر گرفته یم شود . برا ی مثال، عدم قطع ی ها تی نوع دوم ًعموما در مدل لی تحل خطر احتماﻻت ی لرزه ای گنجانده یم شود . انتخاب رکوردها ی زلزله برا ی لی تحل ی تار خچه ی زمان سطح شکل پذیر ی و مق اس ی ی بند نیا رکورد ها از روش یی ها که ی برا طراح ی زلزله سطح مقاومت ذکر شده ،است ی رو یپ کند یم . بطور معمول در نقشه ی ها پهنه بندی لرزه ای، مرزها ی جداکننده مناطق فراساحل ی با توجه به شتاب ی ها طیفی مختلف ی برا نقشه ی ها زمان تناوب ١ ) ثانیه=1.0 a S( و ٢/٠ ) ثانیه=0.2 a S (ی کسان .هستند با نیا حال، مشخﺺ شده است که در مکان ی ها خاص، مطالعات ویژه می توان د تخم یی ها نی از شتاب ی ها یفیط ٠٠٠١ ساله ارائه کند که به طور قابل توجه ی بی شتر نی از ا مقاد یر هستند. اگر در کی ی ناح،ه نسبت به شتاب ی ها یفیط ارائه شده در نقشه های پهنه بندی لرزه ای عدم اطمینان وجود داشته ،باشد لی تحل خطر احتماﻻت ی لرزه یا ژه یو ساختگاه دی با انجام شود. ت-٤١-٠١-٢ رده بند ی خﻄر لرزه ای برای مطالعه رفتار یک سازه فراساحلی در برابر رویدادهای لرزه ای از شتاب طیفی افقی در زمان ت ناوب ١ ثانیه با دوره بازگشت ٠٠٠١ ساله استفاده می شود .جدول ٤١-٢ منطقه لرزه ای ساختگاه را به عنوان تابعی از این شتاب طیفی نشان می دهد . از آنجایی که شتاب طیفی پاسﺦ یک ن وسانگر یک درجه آ زادی -------- صفحهٔ بعد -------- ٠٨٣ / تفسیر آیین نامه طراحی لرزه ای تاسیسات و سازه های ﺻنعت نفت )نشریه شماره ٨٣٠( ...... ..... .................. ............................. است، بیش از سایر پارامترها مانند شتاب حداکثر زمین) PGA (یا سرعت حداکثر زمین، نشان دهنده رفتار لرزه.ای است زمان تناوب ٠/١ ثانیه به عنوان یک مﻼک در تحلیل خطر لرزه .ای انتخاب شده است در بسیاری از مناطق، مقادیر شتاب طیفی ٠/١ ثانیه با دوره بازگشت ٠٠٠١ ساله و شتاب حداکثر زمین (PGA) با دوره بازگشت ٠٠٠١ ساله، تطابق قابل توجهی دارند . این تطابق به درک بهتر کاربرانی که با حداکثر شتاب زمین آشنایی بیشتری دارند، کمک می .کند رویه به کار گرفته شده در این استاندارد با روش های پیشین که در آن ها بص ورت مستقیم دوره های بازگشت مشخصی را برای رویدادهای طراحی پیشنهاد می کردند ، متفاوت است. در اینجا، دوره بازگشت رویداد زلزله سطح شکل پذیر ی به طور غیرمستقیم از احتمال شکست هدف و نتایﺞ یک تحلیل خطر احتماﻻتی لرزه ای ویژه ساختگاه )در صورت وجود( تعیین می .شود دوره بازگشت زلزله سطح مقاومت نیز به نوبه خود، با در نظر گرفتن ظرفیت تﻐییر شکل های بزرگ که به صورت ذاتی در یک سازه وجود دارد، از رویداد زلزله سطح شکل پذیری تعیین می.شود روش پیشنهادی برای طراحی لرزه ای از احتمال شکست سالیانه هدف سیستم) fP ( به عنوان نقطه شروع استفاده می کند. این رویکرد با آیین نامه های طراحی حاﻻت ی حد بار و بی ضر مقاومت ) LRFD ( متفاوت است که در آن احتمال هدف شکست به سطح مؤلفه اختصاص داده می شود . هر دو روش عملکرد لرزه ای ساده شده و تفصیلی مبتنی بر این مفهوم هستند که طراحی برای زلزله سطح شکل پذیری بای د احتمال شکست ساﻻنه هدف سیستم سازه ای را برآورده سازد. احتماﻻت ساﻻنه هدف توصیه شده در جدول ٤١-٣ ب ازتاب دهنده تجربه صنعت در طراحی سازه های دریایی د ر مناطق فعال لرزه ای هستند. احتماﻻت متفاوت از موارد پیشنهاد شده در جدول ٤١-٣ ممکن است برای انواع خاصی از سازه های دریایی در .مناطق خاص توصیه شود در روش طراحی لرزه ای تفصیلی، طراح می تواند از مقادیر احتمال شکست سالیانه هدف fP که متفاوت از مقادیر ذکر شده در جدول ٤١-٣ .هستند، استفاده کند در روش طراحی لرزه ای ساده شده، طراح به صراحت از احتمال شکست سالیانه هدف fP استفاده نمی کند، با این حال این روش برای برآورده کردن احتماﻻت ساﻻنه هدف که در جدول ٤١-٣ ذکر شده است کالیبره شده .است بنابراین، روش ساده شده عملکرد لرزه ای تنها در صورتی قابل اجرا است که طراح احتماﻻت هدف مندرج در جدول ٤١-٣ .را بپذیرد -------- صفحهٔ بعد -------- تفسیر فصل چهاردهم: توﺻیه های برای طراحی لرزه ای سکوهای ثابت فرا ساحل ی/١٨٣ ت-٤١-٠١-٣ ملزومات طراح ی لرزه ای شدت و مشخصات زمین لرزه ی مورد استفاده برای طراحی یک سازه فراساحل را می توان با استفاده از روش ساده شده طرا حی لرزه ای یا روش تفصیلی تحلیل لرزه ای تعیین کرد. در روش ساده شده می توان از نقشه های پهنه بندی لرزه ؛درک هدافتسا هاگتخاس هژیو یا هزرل یتﻻامتحا رطخ لیلحت ﺞیاتن ای ،یا ر وش تفصیلی تحلیل لرزه ای نیز نیازمند یک تحلیل خطر ویژه ساختگاه است که در بند ٤١-٠١-٥ توضیح داده شده است. در هر دو روش، دوره بازگشت زلزله سطح مقاومت و زلزله سطح شکل پذیری با استفاده از احتمال فراگذشت ساﻻنه و با استفاده از رابطه ت-٤١-٣ تخمین ز ده می.شود ت-٤١-٠١-٤ روش ساده شده طراح ی لرزه ای ت-٤١-٠١-٤-١ طﺒقه بند ی خاک و شکل ط یفی مقاد یر ارائه شده در فصل سوم برای ضرایب ساختگاهa F وv F بیانگر ا حرک ت نزد کی به کف در یا .هستند ی برا شالوده های متشکل از شمﻊ های عمیق، حرکات ورود ی ی افق و عمود ی مؤثر ی برا لی تحل یکی نام ید در عمق پایین ی تر رخ می دهد. بنابرا ی،ن حرکات مؤثر می توان د به طور قابل توجه ی کمتر از موارد ذکر شده در فصل سوم باشد. بر ای شالوده های متشکل از شمﻊ های عمیق، بی ضرا ساختگاه v F وa F ، مطابق با جدول ٤١-٦ توص یه شده است. مقاد یر ارائه شده در این.جدول مستقل از شدت حرکت هستند ت-٤١-٠١-٤-٢ دستورالعمل استخراج فیط طراح ی این روش شامل گام ها و بررس ی ها ی مرتبط برا ی اطم نان ی از برآورده شدن اهداف ی ها هی رو طراحی .است روش ساده شده طراحی لرزه ای با شب ی ساز هی روش تفصیلی و با استفاده از ط فی یعی وس از پارامترها ی ورود ی یریگنی انگ ی و م م ناسب ﺞی نتا بدست میآید . نکات اصل ی در ز ری به اختصار ب ان ی یم.شود در روش ساده شده طراحی لرزه ای، به جا ی انجام لی تحل خطر احتماﻻتی لرزه ای ) PSHA ( ،طراح ی بر اساس شتاب ی ها یفیط با دوره بازگشت ٠٠٠١ سال ، که می تواند از نقشه ی ها پهنه بندی خطر لرزه ای کلی استخراج ،گردد انجام می ذپ ی در . برا ی تعیین طیف شتاب زلزله سطح شکل پذیری ، دو مرحله ﻻزم است: - شتاب ط یفی از دوره بازگشت ٠٠٠١ ساله به دوره بازگشتfP/١ ر یی تﻐ می کند تا با احتمال .شکست هدف مطابقت داشته باشد -------- صفحهٔ بعد -------- ٢٨٣ / تفسیر آیین نامه طراحی لرزه ای تاسیسات و سازه های ﺻنعت نفت )نشریه شماره ٨٣٠( ...... ..... .................. ............................. - بی ضر تصح یح c C، به شتاب ط یفی مربوط به دوره بازگشتfP/١ اعمال می شود ی )برا ات ی جزئ به بند ٤١-٠١-٥ مراجعه کن ید.( بی ضر تصحیح c C برا ی در نظرگ یری عدم قطع یی ها تی است که در منحن ی خطر لرزه ای ثبت نشده است و می تواند تی قابل اطم نان ی کی سازه فراساحل را تحت تأثیر قرار دهد. به عنوان مثال می توان به عدم قطع تی در مقاومت سازه ای در برابر زلزله اشاره کرد. در توسعه روش ساده شده طراحی لرزه ای ، نیا دو مرحله با استفاده از ا حتماﻻت ِهدف ارائه شده در جدول ٤١-٣ و ط فی یعی وس ی ها بیش از منحن ی ها ی خطر لرزه ای در نظر گرفته اه شد .ند با استفاده نی از ا ی نتا،ﺞ ضریب مقیاس زلزله سطح شکل یر پذی، 𝑁஽௅ா ، محاسبه می شود که اثرات هر دو مرحله فوق را در نظر نی . ا رد یگیم ضرایب اس ی مق در جدول ٤١-٧ ارائه شده است. بنابرا نی طراح با ید توجه داشته باشد که ضرایب اس ی مق ذکر شده در ج دول ٤١-٧ با احتماﻻت هدف مندرج در جدول ٤١-٣ .مطابقت دارند در روش ساده شده طراحی لرزه ای، طراح بطور مستقیم حداقل دوره بازگشت زلزله سطح مقاومت (SLE) توص یه شده در جدول ٤١-٠١ را بررس ی کند ی نم. در این روش ، دوره بازگشت زلزله سطح مقاومت ی برا احتماﻻت هدف مندرج در جدول ٤١-٣ ، بصورت دامنه یا از ش ی ها بی منحنی خطر لرزه ای یفی و ط بر اساس مقاد یر r C هی شب ی ساز شد ه است . سپس دوره ی ها بازگشت بدست آمده برای زلزله سطح مقاومت با حداقل مقاد ری فهرست شده در جدول ٤١-٠١ مقایسه می گردد تا اطم نان ی حاصل شود که آن ها از دوره ی ها بازگشت حداقل فهرست شده در جدول ٤١-٠١ باﻻتر هستند. بر اساس ا نی ی نتا،ﺞ حداکثر مقاد یر مجاز𝐶௥ عبارت اند :از - ٨/٢ ی برا سازه ها ی با سطح اهمیت L1 ، - ٠/٢ ی برا سازه ها ی با سطح اهمیت L3 . ت-٤١-٠١-٥ روش تفص یلی تحل لی لرزه ای ت-٤١-٠١-٥-١ ی اب ی ارز خﻄر لرزه یا ژه یو ساختگاه مراحل مختلف تحل یل خطر احتماﻻتی زلزله به صورت شماتیک در شکل ت-٤١-٥ نشان داده شده ا ست. در کی کرد ی رو احتماﻻ تی، زمین لرزه ها در ساختگاه با توجه به احتمال وقوع برای بزرگاهای مختلف ناشی از همه منابﻊ بالقوه ای که می توان ند ساختگاه را تحت تأثیر قرار دهند، برآورد می دن شو ) شکل ت-٤١-٥- .(الف همچنین عدم قطعیت ها در کاهندگی امواج زلزله از چشمه لرزه زا به سمت ساختگاه در نظر گرفته می شود ) شکل ت-٤١-٥- .(ب با تجمیﻊ احتماﻻت هر یک از منابﻊ مختلف، احتمال فراگذشت ساﻻنه -------- صفحهٔ بعد -------- تفسیر فصل چهاردهم: توﺻیه های برای طراحی لرزه ای سکوهای ثابت فرا ساحل ی/٣٨٣ کل ی برا کی سطح مع ین از حداکثر شتاب زم ین ) PGA (ای شتاب ط یفی مشخﺺ می گردد ) شکل ت-٤١-٥- .(ج منحن ی احتمال فراگذشت نسبت به پاسﺦ سیستم یک درجه آزاد ی )به عنوان مثال شتا ب یفیط، سرعت ط یفی ای جابجا یی یفیط( "منحن ی خطر" ده ی نام یم شود. پاسﺦ ط یفی با زمان تن اوب یعی طب سیستم تﻐییر می کند ، بنابرا نی مجموعه ای از منحنی های خطر ی برا مقادیر زمان تناوب ه ای مختلف بدست م یآید ) شکل ٥ (ج. ﺞی نتا حاصل از تحل یل خطر احتماﻻتی ی برا استخراج ط یف خطر ی کنواخت استفاده می شود ) شکل ت-٤١-٥- (د . ،در این طیف همه نقاط دارای احتمال فراگذشت ساﻻنه یکسان هستند . رابطه ب نی دور ه بازگشت یک طیف خطر ی کنواخت و احتمال فراگذشت ) ساﻻنه هدفe P ( به صورت ز یر در نظر گرفته می د شو: ت-٤١-٣ e P 1/ = return T که در آن return T دوره بازگشت به .سال است از آنجا یی که تحل یل خطر احتماﻻتی زلزله کی کرد ی رو مبتن ی ،بر احتمال است در نظر گرفتن عدم ق ها تی طع در تعر فی پارامترها ی ورود ی مانند حداکثر بزرگ ا ی برا کی چشمه لرزه زای ی مع،ن رابطه کاهندگی و مرزها ی جﻐراف یی ای که موقعیت چشمه لرزه زا را تع ن یی یم کنند، دارای اهمیت است. ﺞی نتا حاصل از تحل یل خطر،احتماﻻتی مجموعه ای از منحن های ی خطر است که هر یک مربوط به شتا ب طیفی یک زمان تناوب طبیعی مشخﺺ مانند1 T ، 2 T، N ...T است ) شکل ت-٤١-٥-ج .(به دل یل عدم قطع یت های موجود در پارامترها ی ورود ی لی تحل خطر احتماﻻتی ، هر کی نی از ا منحن ی ها ی خطر دارا ی کی حد باﻻ و پایین باند عدم قطع تی هستند. برا ی جاد یا کی فیط با خطر ی کنواخت و با احتم ال فراگذشت e P )ش کل ت-٤١-٥- د(، باید از راظتنا دروم رادقم یا) می گنا ین ( هر منحن ی .خطر استفاده شود تمام ارجاعات به منحن ی خطر در بخش ٤١-٠١-٥ به م نی انگ ی منحن ی .خطر اشاره دارد ت-٤١-٠١-٥-٢ هی رو طراح ی لرزه ای با فرض احتمال شکست ساﻻنه هدف برابر باfP، احتمال ساﻻنه وقوع زلزله سطح شکل پذیری باید کمتر ازfP بوده و دوره بازگشت مربوط به این رویداد نیز باید بیشتر ازfP /1 باشد. این افزایش دوره بازگشت برای پوشش تصادفی بودن و عدم قطعیت ها در نیروی زلزله و مقاومت سازه است . این عدم قطعیت ها در منحنی خطر لرزه ای ثبت نمی شوند و همواره احتمال شکست را افزایش می دهند. افزایش دوره بازگشت زلزله سطح شکل پذیر یًعمدتا :به دو عامل زیر بستگی دارد -------- صفحهٔ بعد -------- ٤٨٣ / تفسیر آیین نامه طراحی لرزه ای تاسیسات و سازه های ﺻنعت نفت )نشریه شماره ٨٣٠( ...... ..... .................. ............................. - اهمیت نسبی این عدم قطع ی ها تی ،افزوده )بیان شده توسط انحراف معیار لگاریتمیLR σ .( - شیب منحنی خطر لرزه ای درfP ، ) R a( . الف( تعیین هندسه و موقعیت و لرزه خیزی منابﻊ زلزله ب( تعیین منحن ی ها ی کاهندگی برای شتاب های طیفی در زمان ی ها تناوب طبیعی مختلف ج( توسعه منحنی های خطر لرزه ای برای شتاب های طیفی در هر زمان تناوب طبیعی و احتمال فراگذشت ساﻻنه هدف و تعیین شتاب ی ها طیفی خطر یکنواخت )با (استفاده از الف و ب د( با استفاده از ج، ساخت طیف خطر یکنواخت شتاب ی ها طیفی متوسط برای سطح معین احتمال فراگذشت ساﻻنه 1 (منبﻊ خطی )گسل f(M) تواتر 2 منبﻊ گسترده iT زمان تناوب طب یعی سی ستم یک درجه آزاد ی 3 تواتر تجمع ی ساﻻنه بزرگا یM )i (T a S شتاب طیفی سیستم یک درجه آزاد ی با زمان تناوب طبیعیiT 4 عدم قطع ی ها تی کاهندگ ی d فاصله از منبﻊ M بزرگا P احتمال فراگذشت ساﻻنه Pe سطح معین احتمال فراگذشت ساﻻنه )i (T a. Pe S شتاب طیفی متوسط برای سیستم یک درجه آزادی با زمان تناوب طبیعیiT با احتمال فراگذشت ساﻻنه هدف شکل ت-٤١-٥ رویه تحلیل خﻄر لرزه ای احتماﻻتی -------- صفحهٔ بعد -------- تفسیر فصل چهاردهم: توﺻیه های برای طراحی لرزه ای سکوهای ثابت فرا ساحل ی/٥٨٣ روش ارائه شده در این آیین) نامه برای محاسبه ضریب تصحیح شتاب طیفیc C (، احتمال شکستfP را برای سازه ای که مطابق با الزامات زلزله سطح شکل پذیر ی طراحی شده است ،تضمین می کند. در روش تفصیلی طراحی لرزه ای، با داشتن طیف شتاب در زمان تناوب مود غالب سازه ، ضریب تصحیح بر روی شتاب طیفی با احتمال فراگذشت برابر باfP اعمال می شود . جدول ت-٤١-١ ضریب تصحیح را به عنوان تابعی ازLR σ و شیب منحنی خطر لرزه ای ) R a ( نشان می دهد . مقدار= 0.3 LR σ برای در نظرگ یری عدم قطعیت هایی که در منحنی خطر لرزه ای ثبت نشده اند، انتخاب می گردد . مقادیر جدول ت-٤١-١ برای ضریب تصحیحc C بر مبنای مقادیر ارائه شده در جدول ٤١-٩ است . در موارد خاصی که محاسبه نیروی لرزه ای یا مقاومت سازه دارای عدم قطعیت بیشتری است، مقادیر باﻻتری از ضریب تصحیحc C باید در نظر گرفته شود. همچنین برای اجزای سازه ای با عدم قطعیت بیشتر ضرایب اصﻼحی متناسب را می.توان استخراج و اعمال کرد جدول ت-٤١-١ ﺿرایﺐ تصحیح برای شتاب طیفی زلزله سﻄح شکل پﺬیر ی R a LR σ Value of 3.5 3.0 2.5 2.0 1.75 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 0 1.04 1.04 1.05 1.07 1.08 0.2 1.09 1.10 1.12 1.16 1.20 0.3 1.16 1.18 1.20 1.28 1.35 0.4 جدول ت-٤١-٢ ﺿرایﺐ تصحیح برایf P دوره بازگشت زلزله سطح شکل پذیر ی ضریب اصﻼحfP R a ٠٠٣٥ ٢١/٢ ٥٧/١ ٠٠٠٤ ٩٥/١ ٢ ٠٠٣٣ ٣٣/١ ٥/٢ ٠٠١٣ ٢٢/١ ٣ ٠٠٠٣ ٩١/١ ٥/٣ با استفاده از ضرا بی تصح حی شتاب ط یفی توص یه شده در جدول ٤١-٩ ای جدول ت-٤١-١ ، شتاب ط یفی زلزله سطح شکل پذیر ی محاسبه می شود . همچن ین روش ارائه شده در این آیین نامه این امکان را ایجاد می نماید که به جا ی بی ضرا تصح حی اعمال شده بر رو ی شتاب ط یف ی، ضرایب بر رو ی احتماﻻت ساﻻن ه شکستfP اعمال گردد . جدول ت-٤١-٢ بی ضرا تصح حی محاسبه شده رو ی fP را به صورت ی تابع از بیش منحنی خطر لرزه یا ی برا = 0.3 LR σ نشان می دهد . همچن ین در جدول ت-٤١-٢ )آخر ین (ستون -------- صفحهٔ بعد -------- ٦٨٣ / تفسیر آیین نامه طراحی لرزه ای تاسیسات و سازه های ﺻنعت نفت )نشریه شماره ٨٣٠( ...... ..... .................. ............................. دوره ی ها بازگشت زلزله سطح شکل پذیری مورد ن از ی ی برا سازه ها ی با سطح اهمیت L1 با فرض احتمال ی خراب ساﻻنه قابل قبول ٠٠٥٢/١ .نشان داده شده است در هر دو روش طراحی لرزه ای ساده شده و تفصیلی، دوره بازگشت زلزله سطح مقاومت به گونه یا ن یی تع می شود که تعادل ی نیب ی ها یحا طر SLE وDLE وجود داشته باشد. با داشتن ا ین ،تعادل سازه ای که ی برا زلزله سطح مقاومت طراح ی شده است، با احتمال باﻻ یی امکان برآوردن تقاضا ی زلزله سطح شکل پذیری را دارا است نی . ا ار ی مع طراح ی پرهز نه ی را کاهش می دهد و هدف ا ی من ی زلزله سطح شکل پذیر ی را برآورده م ی سازد. به منظور تع ن یی داد ی رو طراح ی زلزله سطح مقاومت ، شتاب ط یفی زلزله سطح شکل پذیر ی توس ط ضر یب تی ظرف ره ی ذخ لرزه ای ) r C ( کاهش ابد ییم که نشان دهنده حاش هی ی من یا موجود برا ی ی رو دادها ی فراتر از زلزله مقاومت است. حاش هی ی من یا زلزله سطح مقاومت به دل لی موارد ز یر :است - ضرایب اطمینان که به صورت مستقیم در طراح ی اجزا ی سازه مورد استفاده قرار رد یگیم. - ضرایب اطمینان ی ضمن در طراح ی اجزا ی سازه به عنوان مثال تفاوت ب نی مقاومت اسم ی و واقعی مصالح، - استحکام و افزونگ ی سی ستم سازه ای - توانا یی یس ستم سازه ای ی برا تحمل ر یی تﻐ شکل ی ها غیرخطی بزرگ از آنجا که ضر بی تی ظرف ره ی ذخ لرزه ای، r Cدی ، با قبل از انجام طراح ی لرزه یا ن یی تع ،شود ضرایب اطمینان اشاره شده دی با با استفاده از دانش عموم ی مصالح مصرفی ، فرآ ند ی طراح ی ی و پ کربند ی سازه برآورد شود. برا ی سکوهای ثابت فوﻻد ی ، حاش هی ی من یا نیب DLE وSLE می تواند ب ین ١/١ تا ٨/٢ باشد. مقاد ری پایین تر r C مربوط به ازه س ی ها بدون افزونگ ی و دارای شکل یری پذ ای کم بدون شکل یری پذ است، در حال ی که مقاد ری باﻻتر مربوط به طرح ی ها با افزونگی باﻻ و شکل ری پذ است. در روش تفصیلی طراحی لرزه ای، طراح می تواند هر مقدارr C را تا زمان ی کی که لی تحل LE D انجام می شود ی برا اطم نان ی نکه ی از ا طرح با الزاماتLE D مطابقت دارد یا از آن فراتر می رود .، فرض کند تخم نی ی باﻻ r C می تواند منجر به تﻐ یی رات عمده در نت جه ی بررس ی طراح ی LE D ر و د جه ی نت چرخه ی ها طراح ی پرهز نه ی شود. از سو ی ید،گر تخم نی ن یی پا r C می توان د منجر به طراح ی محافظه کارانه )پرهز نه ی ( شود که به راحت ی با بررس ی طراح ی DLE م.طابقت دارد الزام اتی که در جدول ٤١-٠١ برای حداقل دوره بازگشت زلزله سطح مقاومت ،ذکر شده است اطم نان ی حاصل کند یم که طراح ی با هدف اقتصاد ی زلزله سطح مقاومت مطابقت دارد و سازه در طول رو ی دادها ی لرزه ای که با تناوب بی شتر رخ م ی دهند مستعد آس بی ست ین . حداقل الزامات جدول ٤١-٠١ همچن ین به -------- صفحهٔ بعد -------- نفسیر فصل چهاردهم: نوصیه‌های برای طراحی لرزه‌ای سکوهای ثابت فرا ساحلی / ۳۸۷ طور ضمنی به هدف ایمنی طراحی مطابق با الزامات زلزله سطح شکل‌پذیری می‌پردازد. این الزامات در مناطقی که شیب منحنیٍ خطر لرزه‌ای 8 کم است. می‌تواند تعییر" کننده شود. -------- صفحهٔ بعد -------- -------- صفحهٔ بعد -------- بارگذاری سازه‌هها در برابر سونامی -------- صفحهٔ بعد -------- ٠٩٣ / تفسیر آیین نامه طراحی لرزه ای تاسیسات و سازه های ﺻنعت نفت )نشریه شماره ٨٣٠( .................. ............................. ...... .... ت-٥١-١ کل یات سونامی ها امواج آبی با طول موج بسیار بلند و دوره تناوب بلند هستند که بر اثر آشفتگی های ع ظیم بر روی بستر دریا و یا بر روی سطح آب تولید می شوند. زمین لرزه ًهای زیر آب عامل اصلی تقریبا ٠٨ درصد سونامی ها در سراسر جهان هستند. بنابراین در این فصل تنها سونامی حاصل از زمین لرزه مد نظر قرار گرفته است. با توجه به پیشنیه رخداد سونامی در منطقه مکران و فرآیند فرورانش این منطقه، پهنه بندی سونامی در ویرایش فعلی آیین نامه .تنها برای این ناحیه ارائه شده است ت-٥١-١-١ گروه ریسک سونامی ت-٥١-١-٢ محدوده کاربرد توصیه می شود برای ساختمان ها و سازه های گروه ریسک سونامیIII که در محدوده طرح سونامی واقﻊ می شوند طراحی سازه با در نظر گ رفتن اثرات سونامی باشد. همچنین توصیه می شود این ساختمان ها با ارتفاعی بیش از ٠٢ متر .طراحی شوند ت-٥١-١-٣ کنترل مضاعف در صورت استفاده از روش تحلیل ویژه ساختگاه، کنت رل مضاعف نتایﺞ توسط یک گروه مستقل از کارشناسانی با تخصﺺ لرزه زمین ساخت، زلزله شناسی، تحلیل خطر و مدل سازی عددی انتشار امواج سونامی، .ضروری است برای ساختمان ها و سازه های گروه ریسک سونامیI ،مدارک و گزارش های طراحی باید توسط گروه متخصﺺ مستقل مورد تأیید کار فرما، بررسی شده و گزارش تطابق آن با ضوابط موجود، از جمله این فصل از آیین نامه ٨٣٠، به کارفرما ارائه.شود ت-٥١-١-٤ تعاریف مراجﻊ و نگاشته های مرتبط با خطر سونامی در کشور چندان گسترده نبوده و آشنایی مهندسان و متخصصان به این حوزه در مقایسه با سایر حوزه های مرتبط با برآورد میزان خطر و طراحی ساختمان ها، کمتر است. دامنه ی پژوهش های ملی در این زمینه نیز محدود بوده و مراجﻊ چندانی برای تدوین دستورالعمل ملی در این زمینه در دسترس نیست. بر این اساس، دستورالعمل حاضر، تدوین گشت ه است . -------- صفحهٔ بعد -------- :تفسیر فصل پانزدهم بارگﺬاری سازه ها در برابر سونامی/١٩٣ با هدف یکنواختی و مشخﺺ بودن منظ ور این دستورالعمل از هر یک از واژه های به کار رفته، در جدول ت-٥١-١ معادل انگلیسی لﻐات کاربردی در این دستورالعمل ارائه شده است . جدول ت-٥١-١ فهرست معادل انگلیسی واژه های فن ی معادل فارسی معادل انگلیسی آب شستگی موضعی LOCAL SCOUR آب شستگی پایه PILE SCOUR آب شستگی پنجه TOE SCOUR آب شستگی جریان پایدار SUSTAINED FLOW SCOUR آب شستگی ناشی از سقوط آب PLUNGING SCOUR آب شست گی هدایت شده CHANNELIZED SCOUR آب شستگی روانگرایی LIQUEFACTION SCOUR اجزای سازه ای STRUCTURAL COMPONENT اجزای سازه ای اصلی PRIMARY STRUCTURAL COMPONENT اجزای سازه ای فرعی SECONDARY STRUCTURAL COMPONENT اجزا و سیستم های غیرسازه ای با اهمیت زیاد DESIGNATED NONSTRUCTURAL COMPONENTSAND SYSTEMS باﻻروی RUNUP بیشینه سونامی موردنظر MAXIMUM CONSIDERED TSUNAMI پارامترهای طراحی سونامی DESIGN TSUNAMI PARAMETERS تأسیسات حیاتی CRITICAL FACILITY تجهیزات یا سیستم های حیاتی CRITICAL EQUIPMENT OR CRITICAL SYSTEMS تراز آب گرفتگی INUNDATION ELEVATION تراز باﻻروی RUNUP ELEVATION تراز مبنای دریا REFERENCE SEA LEVEL تﻐییر نسبی سطح دریا RELATIVE SEA LEVEL CHANGE دامنه سونامی TSUNAMI AMPLITUDE دیوار فروریزشی سونامی TSUNAMI BREAKAWAY WALL سازه باز OPEN STRUCTURE سازه پناه گیری عمودی سونامی TSUNAMI VERTICAL EVACUATION REFUGE STRUCTURE سازه های حیاتی غیر ساختمانی NONBUILDING CRITICAL FACILITY STRUCTURE سطح عملکرد سازه ای" آستانه فروریزش" COLLAPSE PREVENTION STRUCTURAL PERFORMANCE LEVEL سطح عملکرد سازه ای"آسیب کنترل شده" : DAMAGE CONTROL STRUCTURAL PERFORMANCE LEVEL -------- صفحهٔ بعد -------- ٢٩٣ / تفسیر آیین نامه طراحی لرزه ای تاسیسات و سازه های ﺻنعت نفت )نشریه شماره ٨٣٠( .................. ............................. ...... .... سطح عملکرد سازه ای"ایمنی جانی". LIFE SAFETY STRUCTURAL PERFORMANCE LEVEL سطح عملکرد سازه ای"خدمت رسانی بی وقفه" IMMEDIATE OCCUPANCY STRUCTURAL PERFORMANCE LEVEL شار مومنتم MOMENTUM FLUX صفحه تراز GRADE PLANE ،عدد فرودrF r F FROUDE NUMBER, عمق آب گرفتگی INUNDATION DEPTH فرسایش کلی GENERAL EROSION گروه ریسک سونامی TSUNAMI RISK CATEGORY محدوده آب گرفتگی یا پیشروی INUNDATION LIMIT مقطﻊ توپوگرافی بستر دریا BATHYMETRIC PROFILE مقطﻊ طولی توپوگرافی TOPOGRAPHIC TRANSECT ناحیه طرح سونامی TSUNAMI DESIGN ZONE نرم شدگی ناشی از فشار منفذی PORE PRESSURE SOFTENING نسبت سطح بسته CLOSURE RATIO (OF INUNDATED PROJECTED AREA) نقشه پهنه بندی خطر سونامی TSUNAMI DESIGN ZONE MAP ت-٥١-١-٥ نمادها ت-٥١-٢ محاسﺒه شدت سونامی و آب گرفتگی ت-٥١-٢-١ محاسﺒه بیشینه عمق آب گرفتگی و سرعت جریان در ساختگاه بیشینه عمق آب گرفتگی و سرعت جریان آب در ساختگاه مورد نظر از دو روش قابل حصول است: روش اول: روش انرژی است که بصورت تقریب یک بعدی، سرعت و عمق آب گرفتگی در محل ساختگاه را از روی اطﻼعات ورودی در خط ساحلی محاسبه می .کند اطﻼعات ورودی در خط ساحلی، نتایﺞ ارزیابی احتماﻻتی خطر سونا می در سواحل مکران است . این ارزیابی بیانگر ارتفاع آب در خط ساحلی برای دوره بازگشت ٥٧٤٢ سال است که بعد از قضاوت کارشناسی، برای پهنه بندی سطوح خطر در ،سواحل مکران پیشنهاد .شده است ا ین نتایﺞ نسبت به .تراز میانگین سطح آب دریا محاسبه شده است قابل ذکر است در برآورد این مقادیر، تﻐییر شکل اولیه سطح زمین )فرو رفتگی و باﻻ آمدگی( به علت زلزله مولد سونامی نیز در نظر .گرفته شده است -------- صفحهٔ بعد -------- :تفسیر فصل پانزدهم بارگﺬاری سازه ها در برابر سونامی/٣٩٣ روش دوم، تحلیل خطر احتماﻻتی آب گرفتگی سونامی ویژه ساختگاه است که با مدل سازی عددی )حداقل دو بعدی( پیشروی آب در ساحل با استفاده از ورودی در خط ساحلی یا فاصله ای از آن، یا با کمک مدل سازی (سناریوهای محتمل سونامی )در چهارچوب قضیه احتمال کل شبیه سازی می .کند برای این مدل سازی عددی ﻻزم است اطﻼعات عمق سنجی نزدیک ساحل و اطﻼعات توپوگراف ی ساحل برای ساختگاه مورد نظر از دقت باﻻیی برخوردار باشد. در صورت استفاده از روش تحلیل احتماﻻتی سونامی، نیاز است که عدم قطع ی ها تی ناشی از بزرگای زلزله، مدل تکرار زلزله، بیشینه بزرگا، موقعیت گسل، عمق گسل، گسل شاخه ای، لﻐزش غیر یکنواخت گسل، میزان جفت شدگی و رفتار یکپارچه و ی ا غیر یکپارچه مکران شرقی و غربی در قالب سناریوهای متعددی در نظر گرفته شود. در مقابل تحلیل آب گرفتگی را می توان با استفاده از ورودی های ارتفاع و سرعت موج در ساحل )پهنه بندی آیین نامه ( با مدل سازی عددی انجام داد. در اینصورت نیازی به درنظرگی ری عدم قطع ی ها تی .فوق نیست ت-٥١-٢-٢ مراحل محاسﺒه بیشینه عمق آب گرفتگی و سرعت جریان در ساختگاه به روش انرژی میزان عمق آب) گرفتگیh ارتفاع آب از سطح زمین( در نقطهi+1 در طول مسیر پیشروی موج )از سمت ساحل به سمت حد نهایی پیشروی موج( از رابطه ت-٥١-١ به دست میآید. ت-٥١-١ 2 2 2 2 4/3 1 2 2 i i i U U U n x z h z h g g h                           کهz ،ارتفاع زمینh ،ارتفاع آب از سطح زمینU ،سرعت افقی امواجg ،شتاب جاذبه Fr عدد فرود و n ضریب مانینگ است. همچنین میزان 2 2 i U z h g         برابر مقدار انرژی کل در نقطهi ) امi E ( و مقدار 2 2 4/3 i i i U n x S x h         برابر مقدار اتﻼف انرژی در اثر اصطکاک بین دو نقطه متوالیi وi+1 .است برای محاسبه سرعت افقی جریان در هر نقطه از رابطه ت-٥١-٢ استفاده می شود. ت-٥١-٢ r U F gh  با جایگذاری رابطه ت-٥١-٢ در رابطه ت-٥١-١ می:توان نوشت ت-٥١-٣ 2 2 2 1/3 1 2 gF 1 1 F F 2 2 r r r i i i x z h h z h h h n                           -------- صفحهٔ بعد -------- ٤٩٣ / تفسیر آیین نامه طراحی لرزه ای تاسیسات و سازه های ﺻنعت نفت )نشریه شماره ٨٣٠( .................. ............................. ...... .... همچنین به منظور یافتن شیب غالب بستر دریا در نزدیکی ساحل برای تشخیﺺ نوع جریان، می توان برای مثال فاصله کانتور عمق ٠٥ متر تا خط ساحل در نقطه مورد نظر را به دست آورده و شیب متوسط /را بصورت )فاصله ٠٥ ( محاسبه کرد. :روش گام به گام انرژی ١- در نظر گرفتن سه مقطﻊ طولی توپوگرافی مطابق بخش ٥١-٢-٣ که از خط ساحلی تا محل ساختگاه مورد نظر و سپس تا حدود انتهای پیشروی امواج ادامه یابد. این مقاطﻊ طولی به صورت زوج مرتب های ( , ) x zتعریف می شوند که در آن𝑥 فاصله از ساحل و𝑧 تراز سطح زمین است. فاصله دو نقطه متوالی نباید از ٠٣ .متر بیشتر شود برای هر کدام از این سه مقطﻊ طولی توپوگرافی مراحل بعدی باید انجام .شود ٢- بدست آوردن ارتفاع آب در خط ساحلی مطابق پیوست یک ٣- ضریب مانینگ در هر قطعه مقطﻊ طولی در نظر گرفته می شود )مطابق جدو ٥١ ل-١.( ٤- Rx محاسبه می شود )توسط روش جستجوی شبکه(ای ٥- برای هر نقطه مقطﻊ طولی، عدد فرود مطابق رابطه ٥١-٣ محاسبه می.شود ٦- روش انرژی از سمت خط ساحل شروع می.شود 0 0 0 0 0 i i i h h z z U U gh      ٧- میزان هد انرژی کل محاسبه می.شود 2 2 i i i i U E h z g    ٨- میزانs به عنوان شیب اتﻼف انرژی اصطکاکی محاسبه می.شود   2 43 i i i i U n s h  ٩- میزان هد انرژی گام بعد1 iE  محاسبه می.شود 1 i i i E E s x   ٠١- میزان1 ih  با توجه به رابطه ٥١-١ محاسبه می شود. -------- صفحهٔ بعد -------- :تفسیر فصل پانزدهم بارگﺬاری سازه ها در برابر سونامی/٥٩٣   1 1 1 2 1 1 1 2 i i i r i E z h F        ١١- از روی1 ih  ، میزان1 i U  مطابق رابطه ٥١-٢ محاسبه می.شود ٢١- برای تمامi ها، محاسبات گام ٧ تا ١١ به طرف محل سازه مورد نظر ادامه می یابد تا در محل ساختگاه عمق آب گرفتگی بیشینه و سرعت موج بیشینه محاسبه شود. سرعت بیشینه جریان آب در ) محل ساختگاه نباید از مقدار مینیممm/s (٣ کمتر در نظر گرفته شود و ﻻزم نیست از مقدار کمینه دو ) عدد/s m (٥١ وmax 1.5 gh بیشتر در نظر گرفته شود )در روش خط انرژی حدmax 1.5 gh تعیین کننده نیست، چرا که ماکزیمم ضریب در عدد فرود برابر ٣/١ است و بنابرا ین سرعت بیشینه جریان آب در محل ساختگاه از روش انرژی همواره کمتر ازmax 1.5 gh .(خواهد بود ٣١- عمق آب گرفتگی بیشینه و سرعت موج بیشینه در محل ساختگاه برای هر سه مقطﻊ طولی توپوگرافی با استفاده از روش انرژی محاسبه می گردد و نتایﺞ بیشینه به عنوان نتایﺞ نهایی در م حل ساختگاه در نظر گرفته می.شود ت-٥١-٢-٣ مقﻄع طولی توپوگرافی برای محاسﺒات روش انرژی ، بارها و اثرات سونامی ت-٥١-٢-٤ ناحیه طرح سونامی )حد پ یشروی( ت-٥١-٢-٥ مﻼحظات ویژه ،فرونشست زمین ناشی از فرورانش گسل مسبب سونامی جذر و مد و تﻐییر تراز آب دریا )به دلیل عوامل محلی یا جهانی نظیر ذوب شدن یﺦ های قطبی بر اثر گرمایش زمین( مطابق شکل ت-٥١-١ باعث افزایش اثرات سونامی می.شوند -------- صفحهٔ بعد -------- ٦٩٣ / تفسیر آیین نامه طراحی لرزه ای تاسیسات و سازه های ﺻنعت نفت )نشریه شماره ٨٣٠( .................. ............................. ...... .... شکل ت-٥١-١ نمایش اثرات تغییرات تراز آب دریا و فرونشست زمین بر روی سونامی ت-٥١-٢-٥-١ فرونشست زمین ناشی از فرورانش گسل مسﺒﺐ سونامی ت-٥١-٢-٥-٢ جﺬر و مد ت-٥١-٢-٥-٣ تغییر تراز آب دریا ت-٥١-٣ ﺿوابط طراحی سازه ها برای نیروها و اثرات ناشی از سونامی محاسبات سازه ها و تأسیسات صنعت نفت برای نیروها و اثرات سونامی بر اساس مطالب این بخش و مطابق مراحل زیر انجام می:گیرد - گروه ریسک سونامی سازه مورد نظر تعیین می گردد؛ - ضریب اهمیت سونامی برای سازه موردنظر بر اساس گروه ریسک سونامی آن تعیین می گ ردد؛ - سپس سطح عملکرد )هدف( سازه مورد نظر در برابر سونامی با توجه به گروه ریسک سونامی مشخﺺ خواهد شد؛ - در گام بعد، نیروها و اثرات وارد بر سازه ناشی از وقوع سونامی مورد انتظار محاسبه می شود . ای ن نیروها و اثرات شامل نیروهای هیدرواستاتیکی، هیدرودینامیکی، اثر ضربه و اثرات جریان سونامی بر شالوده ا ز جمله آب شستگی است؛ - عملکرد سازه تحت اثر هر یک از حالت های بارگذاری بر اساس معیارهای پذیرش تعیین شده در این . بند کنترل خواهد شد فرونشست -------- صفحهٔ بعد -------- :تفسیر فصل پانزدهم بارگﺬاری سازه ها در برابر سونامی/٧٩٣ ﻻزم است سطوح عملکرد پیشنهادی برای بارها و اثرات ناشی از سونامی در تبادل نظر با کارفرما توسط مهندس طراح تعیین شوند. سطوح عملک رد مورد انتظار بر اساس اهمیت و ریسک موجود در ساختمان .و تجهیزات داخل آن قابل تعریف هستند این بخش معیارهای ارزیابی عملکرد سازه را برای کاربرد در طراحی ساختمان ها و سایر سازه ها برای بارهای سونامی تعریف می کند . در این بخش پس از تعریف حالت ی ها بارگذاری، ضرایب اهمیت و ترکیب بار، دو معیار پذیرش برای ارزیابی عملکرد سازه ارائه می شود. ت-٥١-٣-١ عملکرد سازه ی ها گروه ر یسک سونام ی I و سازه های حیاتی گروه ریسک سونامیII بند ب و پ ت-٥١-٣-٢ عملکرد سازه های گروه ریسک سونامی II وIII ت-٥١-٣-٣ ارزیابی عملک رد سازه ای ت-٥١-٣-٣-١ حالت های بارگﺬاری ناشی از آب گرفتگی در نظر گرفتن سه حالت بارگذاری ذکر شده در این قسمت به عنوان حداقل ضوابط برای تمامی سازه های .در محدوده طرح سونامی اجباری است حالت ی ها بارگذاری دیگری نیز ممکن است ﻻزم باشد، تا بسته .به عمق جریان مناسب برای ارزیابی بارگذاری خاص، در نظر گرفته شود - حالت بارگذاری ١ برای جلوگیری از برکنش یا واژگونی سازه ناشی از اثرات شناوری در نظر گرفته شده است. اعمال این بار بر سازه های باز-طبق تعریف- که به راحتی آب می تواند از آن ها .عبور کند، الزامی نیست ساختمان های باز به سازه ای اطﻼق می شود که در آن، بخش قرار گرفته در عمق آب گرفتگی دارای نسبت سطح بسته بیش از ٠٢ درصد نبوده و بخش بسته شده آن نیز شامل دیوارهای کاذب )فروریزشی در اثر بارهای جانبی خاص(، یا دیوار ج داکننده داخلی یا اجزائی که مانﻊ عبور و خروج آوار و یی ها ی خراب که توسط آب جابجا می شوند، نباشد. نظیر سازه ها ی نگهدارنده فاقد دیوار. :تﺒصره :در موارد زیر نیازی به در نظر گرفتن این حالت بارگذاری نیست - ساختمان هایی که شرایط خاک زیر شالوده ای نوع شالوده و طرا حی سازه مانﻊ از ایجاد و افزایش فشار هیدرواستاتیکی مخرب در زیر شالوده ای پایین ترین دال می شوند، مانند سازه ای که دال طبقه همکف -------- صفحهٔ بعد -------- ٨٩٣ / تفسیر آیین نامه طراحی لرزه ای تاسیسات و سازه های ﺻنعت نفت )نشریه شماره ٨٣٠( .................. ............................. ...... .... آن عملکرد مجزا از ستون ها دارد. در این حالت فشار هیدرواستاتیکی زیر دال منجر به برکنش در آن می.شود اما این اثر بر یکپارچگی سازه اثری نخواهد داشت ت-٥١-٣-٣-٢ ﺿرایﺐ اهمیت سونامی ت-٥١-٣-٣-٣ حالت های ترکیﺐ بار ت-٥١-٣-٣-٤ معیارهای پﺬیرش برای سیستم باربر جانﺒی ت-٥١-٣-٣-٥ معیارهای پﺬیرش اعضای سازه ای بر اساس مقاومت طرح عضو ت-٥١-٣-٤ حداقل چگالی سیال برای محاسﺒه بارهای سونامی ت-٥١-٣-٥ حداقل نسﺒت سﻄح بسته برای تعیین بار ت-٥١-٣-٦ حداقل تعداد چرخه های بارگﺬاری جریان سونامی ت-٥١-٣-٧ اثرات لرزه ای وارد بر شالوده پیش از رسیدن بیشینه سونامی مورد نظر ت-٥١-٣-٨ مدل سازی فیزیکی جریان سونامی، بارها و اثرات آن ت-٥١-٤ اثرات و نیروهای سونامی بر سازه ها و تأسیسات ﺻنعتی بار هیدرواستاتیکی باری است که یک مایﻊ در حالت سکون به اجسام مجاور وارد می کند، در حالی که بار هیدرودینامیکی باری است که از حرکت یک ما یﻊ نسبت به اجسام مجاور ایجاد می.شود ت-٥١-٤-١ بارهای هیدرواستاتیکی ت-٥١-٤-١-١ نیروی برکنش ناشی از غوطه وری تمام اجسام غوطه ور در آب، نیروی باﻻبرنده یا برابر با وزن آب جابجا شده توسط جسم ، تجربه نند ک می . برای ساختمان ها یی که در معرض سونامی قرار دارند، این امر به ویژه زمانی که دیوارهای سازه ای و یا غیرسازه ای مانﻊ از ورود آب به فضای بسته در ساختمان می شوند، اهمیت پیدا می.کند -------- صفحهٔ بعد -------- :تفسیر فصل پانزدهم بارگﺬاری سازه ها در برابر سونامی/٩٩٣ ت-٥١-٤-١-٢ بار هیدرواستاتیکی افقی نامتعادل موقعیت این نیرو مطابق شکل ت-٥١-٢ با توجه به توزیﻊ مثلثی فشار ناشی از سیال تعیین می گر .دد در این شکل به صورت ساده این نیرو و نحوه اثر آن را نشان داده شده است . در صورتی که جریان از روی دیوار سرریز کن ،دmax h با ارتفاع دیوار جایگزین می.شود شکل ت-٥١-٢ توزیع فشار هیدرواستاتیکی عامل بر یک دیوار قائم بر مسیر سونامی و نحوه اثر نیروی برآیند آن ت-٥١-٤-١-٣ سربار آب باقیمانده بر روی طﺒقات و دیوارها پس از فرونشست آب سونامی، ممکن است آبی که در سطح طبقات جمﻊ شده در صورت وجود دیوارها یا تیرهای پیرامونی از محل تخلی ه نشود. این امر باعث ایجاد سربار اضافی بر دال طبقات می شود که ممکن است از ظرفیت .باربری طبقه فراتر رود ت-٥١-٤-١-٤ فشار سربار هیدرواستاتیکی بر شالوده ،در طی افزایش و کاهش ارتفاع سونامی، ممکن است ترازهای متفاوت آب در دو سمت یک دیوار ساختمان یا سازه به وجود آ ید. تفاوت حاصل از فشار سر بار هیدرواستاتیک بر شالوده باید در طراحی آن مورد .توجه قرار گیرد ت-٥١-٤-٢ بارهای هیدرودینامیکی در زمان عبور جریان سیال، به اشیاء و موانﻊ موجود در مسیر عبور، بارهای هیدرودینامیکی وارد می شو . د -------- صفحهٔ بعد -------- ٠٠٤ / تفسیر آیین نامه طراحی لرزه ای تاسیسات و سازه های ﺻنعت نفت )نشریه شماره ٨٣٠( .................. ............................. ...... .... امواج سونامی در ورود و پیشروی در خشکی، م مکن است شکل یک موج با سرعت خیزش ٧١ زیاد یا یک موج شکسته را به خود گرفته و تهدیدی برای سازه های در مسیر خود باشند )شکل ت-٥١-٣ (. هر دو حالت در این بخش مورد توجه هستند. بارهای هیدرودینامیکی همانند آنچه در شکل ت-٥١-٤ نمایش داده شده، امکان ایجاد آسیب قابل توجه د ر سازه های واقﻊ در مسیر سونامی را دار ن.د از آنجا که امواج سونامی دور از ساحل دچار شکست می شوند، در بررسی بارهای هیدرودینامیکی ناشی از جریان سونامی، اثرات بار ناشی از شکست موج مورد توجه قرار نمی.گیرند سیستم باربر جانب ی سازه و همه اعضای سازه ای زیر تراز آب گرفتگی باید مطابق بندهای ٥١-٤-٢-١ و ٥١-٤-٢-٢ برای بارهای هیدرودینامیکی طراحی شوند. همه دیوارها و دال ها نیز باید برای کلیه بارهای مربوط که در بند ٥١-٤-٢-٣ معرفی شده.اند طراحی شوند ت-٥١-٤-٢-١ فشار استاتیکی جانﺒی یکنوا خت معادل روش ساده شده استفاده از یک روش ساده ولی محافظه کارانه برای کنترل ترکیب اثرات بارهای هیدرواستاتیکی و هیدرودینامیکی سونامی بر سیستم سازه ای مجاز است. به این منظور، در این بخش رابطه ای ساده ب ا فرض فشاری با توزیﻊ یکنواخت بر سازه ارائه می شود. این را بطه مبتنی بر این فرض است که کلیه ضواب ط محافظه کارانه مندرج در سایر بخش های این راهنما به طور همزمان بر روی یک ساختمان مکعبی شکل و بدون هرگونه بازشو اعمال می.گردد شکل ت-٥١-٣ اهمیت توجه به بارهای هیدرودینامیکی در سونامی ٧١ Rising -------- صفحهٔ بعد -------- :تفسیر فصل پانزدهم بارگﺬاری سازه ها در برابر سونامی/١٠٤ شکل ت-٥١-٤ اهمیت توجه به بارهای هیدرودینامیکی در سونامی ت-٥١-٤-٢-٢ روش دقیق برآورد نیروهای جانﺒی هیدرودینامیکی ت-٥١-٤-٢-٢-١ نیروی رانش کلی بر ساختمان ها و سایر سازه ها نحوه توزیﻊ این فشار، نیروی برآیند آن و نقطه اثر برآیند آن در شکل ت-٥١-٥ .نمایش داده شده است شکل ت-٥١-٥ توزیع فشار هیدرودینامیکی و نقﻄه اثر نیروی ند ی برآ آن ت-٥١-٤-٢-٢-٢ نیروهای رانشی وارد بر اعضا شکل ت-٥١-٦ پارامترA را به طور نمادین و کلی، توصیف می کند. -------- صفحهٔ بعد -------- ٢٠٤ / تفسیر آیین نامه طراحی لرزه ای تاسیسات و سازه های ﺻنعت نفت )نشریه شماره ٨٣٠( .................. ............................. ...... .... شکل ت-٥١-٦ معرفی پارامترA به عنوان تصویر سﻄح در مسیر جریان اعضای سازه ای که بخشی از سیستم باربر جانبی هستند ممکن است عﻼوه بر سهم خود از بار کلی اعمالی مندرج در بند ٥١-٤-٢-٢-١ ، فشار موضعی توزیﻊ شده بر روی خود ناشی از عبور جریان را که .در بند حاضر مورد توجه قرار گرفته است نیز تحمل نمایند ت-٥١-٤-٢-٢-٣ بارهای سونامی بر اعضای سازه ای قائم ت-٥١-٤-٢-٢-٤ با ر هیدرودینامیکی وارد بر دیوارهای دارای بازشو ت-٥١-٤-٢-٢-٥ بار هیدرودینامیکی وارد بر دیوارهای دارای زاویه نسﺒت به امتداد جریان ت-٥١-٤-٢-٢-٦ بارهای وارد بر خﻄوط لوله افقی روی سﻄح زمین ت-٥١-٤-٢-٢-٦-١ بارهای هیدرواستاتیکی وارد بر خﻄوط لوله افقی روی سﻄح زمین ت-٥١-٤-٢-٢-٦-٢ اثر آوار بر خﻄوط لوله افقی روی سﻄح زمین ت-٥١-٤-٢-٣ فشارهای هیدرودینامیکی وارد بر دال ها ت-٥١-٤-٢-٣-١ فشار ناشی از توقف جریان دیوارها و دال ها در فضاهایی از ساختمان که تحت فشار ناشی از تﻐییر مسیر و توقف جریان هستند، باید برای مقاومت در برابر فشار حاصل از رابطه ت-٥١-٤ :کنترل شوند ت-٥١-٤ 2 P tsu 1 2 s P I u   در این رابطهu .سرعت بیشینه جریان آزاد در آن محل و در حالت بارگذاری موردنظر است D v سطح تصویر شده -------- صفحهٔ بعد -------- :تفسیر فصل پانزدهم بارگﺬاری سازه ها در برابر سونامی/٣٠٤ ت-٥١-٤-٢-٣-٢ نیروی برکنش در دال های افقی دال ها و سایر اعضای افقی باید برای مقاومت در برابر نیروی.برکنش، مطابق موارد زیر طراحی شوند ت-٥١-٤-٢-٣-٣ دال های مستغرق در جریان ورودی سونامی دال های افقی که در طی آب گرفتگی سونامی مستﻐرق می شوند، باید برای حداقل فشار برکنش یک لو یک پاسکال ) kPa١ ( که به زیر دال اعمال می گردد، طراحی شوند. این فشار برکنش یک حالت بار گذاری اضافه نسبت به هرگونه اثرات غوطه وری مندرج در بند ٤-٣-٣-١ .است ت-٥١-٤-٢-٣-٤ دال های روی سﻄوح شیﺒدار دال های افقی در ارتفاع که روی زمین شیبدار قرار دارند، درصورتی که جریان به زیر آنها برسد، تحت اثر فشار هیدرودینامیکی رو به باﻻ قرار می.گیرند به دلیل ش یب زمین، جریان دارای مؤلفه قائم با سرعت tan max u = v u ،است که در آن مقدار میانگین شیب زمین زیر دال است. در صورتی که10   باشد، دال مورد نظر باید برای فشارu P در زیر دال مطابق رابطه ت-٥١-٥ :طراحی شود ت-٥١-٥ 2 u tsu 1.5 s v P I u   ت-٥١-٤-٣ بارهای ﺿربه آوار جریان سونامی حجم عظیمی از آوار را حمل می کند. هر آنچه که در مسیر عبور جریان سونامی در عمق آب گرفتگی امکان شناور شدن داشته و مقاومت کافی در برابر جریان سونامی نداشته باشد به صورت آوار حمل می شود. درختان، تیرهای چوبی برق و خودروه ا از جمله این آوار هستند )شکل ت-٥١-٧ (. اگر جریان سونامی به اندازه کافی قوی باشد برخی از آوار غیر شناور مانند تخته سنگ ها یا قطعات بتنی را نیز جابجا و حمل می.نماید -------- صفحهٔ بعد -------- ٤٠٤ / تفسیر آیین نامه طراحی لرزه ای تاسیسات و سازه های ﺻنعت نفت )نشریه شماره ٨٣٠( .................. ............................. ...... .... شکل ت-٥١-٧ جریان سونامی آنﭽه امکان شناور شدن را بیابد منتقل می کند، این اشیا امکان برخورد با ساختمان ها .را دارند ضربه ناشی از برخورد اجسام بزرگ شناور در آب )مانند خودروها، کشتی ها و قایق ها، کانتینرهای حمل بار، درختان، قطعات ساختمانی و ...( یکی از پیامدهای مهم سونامی بوده که باعث آسیب های شدید به ساختمان ها می شود. مطابق روابط فیزیک ضربه، میزا ن بار ناشی از ضربه آوار شناور در سیال با جرم .آوار، سرعت آوار شناور و مدت زمان ﻻزم برای رساندن آوار به حالت سکون متناسب است آوار و نخاله های شناور در آب عﻼوه بر اثر ضربه باعث تﻐییر ویژگی های سیال از جمله چسبندگی یا چگالی آن می شوند. این تﻐییر خود اثرات ب ارهای هیدرواستاتیکی یا هیدرودینامیکی را تﻐییر دهد یم . اثر دیگر آوار و اجسام شناور در آب، محبوس کردن بازشوهای موجود در ساختمان است. آوار و نخاله های با ابعاد بزرگ اغلب در زمان عبور از میان بازشو ی دیوارها در میان آن با مانﻊ روبرو شده و متوقف می شوند. این ا مر باعث می گردد تا سطح مؤثر دیوار در مقابل سیال افزایش یافته و نیروی جانبی را .افزایش دهد اثر ضربه آوار بر ساختمان، که بطور شماتیک در شکل ت-٥١-٨ ،نمایش داده شده بر اساس موقعیت سازه و مبتنی بر پتانسیل آواری که در اطراف ساختمان وجود داشته و انتظار می رود در طی سونامی ب ه -------- صفحهٔ بعد -------- :تفسیر فصل پانزدهم بارگﺬاری سازه ها در برابر سونامی/٥٠٤ محل ساختمان برسد، تعیین می شود. برای این ارزیابی، اعضای پیرامونی سازه ساختمان که در امتداد عمود بر امتداد جریان هستند موردتوجه ویژه قرار دارند، زیرا بیشترین احتمال برخورد با آوار را داشته و از بین رفتن آن ها ممکن است باعث از بین رفتن ظرفیت بار.بری قائم ساختمان شود "سرعت برخورد" پارامتر اصلی برآورد نیروی ناشی از برخورد اجسام و اشیا است. این پارامتر برابر با سرعت جریان در نظر گرفته می شود. موقعیت ضربه ناشی از برخورد آوار بر عضو به نحوی در نظر گرفته می شود که بدترین حالت برش و لنگر خمشی بر اساس عم ق آب.گرفتگی و سرعت جریان حاصل گردد کانتینرهای دربسته حتی اگر دارای بار باش ن د، به سادگی شناور می ن شو د. بنابراین برای سازه های نزدیک .به محدوده انبار کانتینرها باید اثر ضربه کانتینر نیز مورد بررسی قرار گیرد شکل ت-٥١-٨ نمایش شرایط برخورد آوار به ساختمان در محدوده نزدیک بنادر یا اسکله های بارگیری یا پهلوگیری، در زمان سونامی عﻼوه بر کانتینرها امکان برخورد قایق ، کشتی یا بارج .ها با ساختمان نیز وجود دارد با توجه به کم بودن احتمال برخورد این موارد به ساختمان و غیراقتصادی بودن تأمین مقاومت برای ساختمان در ب رابر این ضربه، این بار صرفاً برای ساختمان های با اهمیت خیلی زیاد یا ساختمان های گروه ریسک سونامیI در نظر گرفته می.شود به عﻼوه ﻻزم نیست این بارها با سایر بارهای مربوط به سونامی که در سایر بخش ها معرفی و محاسبه .شدند، ترکیب گردد همچنین، تنها در صورتی که حداقل عمق آب گرفتگی سونامی از یک متر بیشتر باشد، اثرات برخورد آوار .با ساختمان باید در نظر گرفته شود -------- صفحهٔ بعد -------- ٦٠٤ / تفسیر آیین نامه طراحی لرزه ای تاسیسات و سازه های ﺻنعت نفت )نشریه شماره ٨٣٠( .................. ............................. ...... .... ت-٥١-٤-٣-١ روش ساده و جایگزین محاسﺒه بار آوار ت-٥١-٤-٣-١-١ بار ﺿربه ناشی از برخورد تیرهای چوبی ضربه آوار به سازه یک بار دینامیکی است که اغلب در مدت زمانی کوتاه رخ می دهد . در دینامیک س ازه این پدیده با کمک مدل ریاضی بار ضربه یا بار با الگوی نیم سینوسی )نیمی از یک چرخه کامل بار هارمونیک سینوسی( شبیه سازی شده و اثرات آن بر روی سازه تحلیل می شود. در این فر ا یند نیروی ،حداکثر اعمال شده به سازه با فرض رفتار ارتجاعی ،به بیشینه سرعت برخوردmax u ، سختی مؤثر آوار یا سختی جانبی سازه ،ای که آوار به آن برخورد کردهk ،، و جرم آوارd m، بستگی دارد. مقدار اسمی این ،نیروni F، از رابطه ت-٥١-٦ :قابل محاسبه است ت-٥١-٦ ni max d F u km  با توجه به ضرایب اهمیت و امتداد برخورد آوار به سازه، بار ضربه به سازه باید از رابطه ت-٥١-٧ محاسبه :شود ت-٥١-٧ tsu I 0 C ni F = iF در این رابطه0 C ضریب امتداد برخورد آوار است که برابر ٥٦/٠ در نظر گرفته می شود وtsu I ضریب اهمیت مطابق جدول ٥١-٣ است . تیرهای چوبی شناور در جریان سونامی یکی از موارد آوار سونامی هستند که اثرات قابل توجهی بر سازه ها دارند )شکل ت-٥١-٩.( در محاسبه نیروی ضربه در رابطه ت-٥١-٧ ، فرض بر آن است که تیرهای چوبی به صورت طولی با ساختمان برخورد نمایند. بنابراین سختی موردنظر برابر با سختی محوری یک عضو یا𝑘= ୉஺ ௅ خواهد بود. در این رابطهE ،مدول اﻻستیسیته محوری تیرA سطح مقطﻊ وL طول تیر است. مقدار حداقل وزنkg٠٥٤ و حداقل سختی ௄ே ௠٠٠٠١٦ باید برای تیر چوبی در محاسبات در نظر گرفته.شود با فرض رفتار ارتجاعی در برخورد، طول مدت ضربه )مدت تداوم( از رابطه ت-٥١-٨ محاسبه می:شود ت-٥١-٨ d max ni 2 d m u t F  -------- صفحهٔ بعد -------- :تفسیر فصل پانزدهم بارگﺬاری سازه ها در برابر سونامی/٧٠٤ شکل ت-٥١-٩ برخورد تیرهای چوبی آوار در سونامی به ساختمان اثرات دینامیکی بار ضربهiF را می توان به روش استاتیکی معادل نیز محاسبه کرد. این کار با در نظر گرفتن یک ضریب بزرگنمایی که در بار ضربه، ضرب می شود صورت می گیرد. ضریب بزرگنماییmax R طبق جدول ت-٥١-٢ با توجه به نسبت مدت زمان ضربه به دوره تناوب طبیعی عضو سازه در معرض ضربه تعیین می.شود ت-٥١-٤-٣-١-٢ ﺿربه ناشی از خودروها خودروهای عبوری در همه جا وجود دارند و در زمان وقوع سونامی به سادگی در مسیر جریان شناور شده و منتقل می شوند. برای در نظر گرفتن اثر ضربه خودرو به سازه ، این پیش فرض که عمق آب گرفتگ ی برای شناور شدن خودرو کافی است، ﻻزم است. حداقل عم ق آب گرفتگی جهت شناور شدن خودروها در حدود ٠/١ .متر است در نظر گرفتن اثر ضربه خودرو بر اعضای سازه ای قائم در هر نقطه باﻻتر از ٠/١ متر از سطح زمین تا ارتفاع حداکثر آب .گرفتگی ﻻزم خواهد بود نیروی ضربه برابر باkN٠٣١ بوده که این مقدار باید در ضریب اهمیتsu tI .نیز ضرب شود -------- صفحهٔ بعد -------- ٨٠٤ / تفسیر آیین نامه طراحی لرزه ای تاسیسات و سازه های ﺻنعت نفت )نشریه شماره ٨٣٠( .................. ............................. ...... .... جدول ت-٥١-٢ نسﺒت پاسخ دینامیکی برای بارهای ﺿربهmax R نسﺒت مدت زمان ﺿربه به دوره تناوب طﺒیعی عضو سازه در معرض ﺿربه max R نسﺒت پاسخ ٠ ٠/٠ ٤/٠ ١/٠ ٨/٠ ٢/٠ ١/١ ٣/٠ ٤/١ ٤/٠ ٥/١ ٥/٠ ٧/١ ٦/٠ ٨/١ ٧/٠ ٨/١ ٩/٠ ٧/١ ٠/١ ٧/١ ١/١ ٦/١ ٢/١ ٦/١ ٣/١ ٥/١ ٤/١ ت-٥١-٤-٣-١-٣ ﺿربه ناشی از قﻄعات سنگی غلتان و قﻄعات بتنی بار ضربه ناشی از قطعات سنگی غلتان را می توان به کمک روش ساده استاتیکی برآورد نمود. به این منظور فرض می شود قطعه سنگی به وزنkg٠٠٣٢ با بیشینه سرعت حرکت m/s٤ در محدوده ی آب گرفتگی با عمق بیش از ٢ متر در حال غلتیدن است. همچنین ضریب بزرگنمایی دینامیکی برابر ٢ برای نیرو در نظر گرفته شده است. در این حالت مقدار نیرو برابر باkN ٦٣ خواهد بود. این نیرو باید در ضریبtsu I .نیز ضرب گردد فرض می شود سنگ غلتان در ارتفاعm ٦/٠ از سطح زمین به اعضای قائم سازه ای برخورد می.کند ت-٥١-٤-٣-١-٤ تحلیل خﻄر برخورد کانتینر، کشتی و بارج به ساختمان پیش از محاسبه میزان بار ضربه ناشی از این موارد ﻻزم است احتمال خطر برخورد آن ها با ساختمان ارزیابی و تحلیل شود. به این منظور محدوده ی محتمل خطر ضربه آوار باید مطابق شکل ت-٥١-٠١ -------- صفحهٔ بعد -------- :تفسیر فصل پانزدهم بارگﺬاری سازه ها در برابر سونامی/٩٠٤ .شناسایی گردد شکل ت-٥١-٠١ توﺻیف نحوه ی برآورد محدوده ی خﻄر برخورد آوار شناور در سونامی فرض بر این است که این عوامل ضربه از یک منشأ نقطه ای به حرکت در ند یآیم و محدوده ی در معرض خطر بر این اساس تعیین می شود. با این فرض ممکن است ﻻزم باشد انبارهای بزرگ کانتینر یا بنادر را به چندین نقطه به عنوان منشأ تقسیم نمود که هر یک محدوده ی خطر خود را ایجاد می نماید. به عنوان مثال یک بندر که در طول زیادی از ساحل گسترش یافته را می) توان به چند بخش منشأ ( تقسیم ن.مود ایده ی اصلی این رویکرد، یافتن قطاعی٥٤ با مساحتی ٠٥ برابر مساحت سطح پﻼن این نوع آوار است به گونه ای که آوار به محض پخش شدن، تراکم متوسط حدود ٢ درصد داشته باشد. ریسک برخورد این آوار در مسیر بازگشت جریان به ساحل هم با چرخاندن ٠٨١ درجه ای قطاع دایره ای٥٤ بررسی می .شود منطقه ای که در محدوده ه ر دو قطاع وجود دارد محدوده ،ای است که خطر برخورد آوار شامل کانتینر .کشتی و بارج را باید در آن در نظر گرفت ساختمان های مقاوم در برابر سونامی، توپوگرافی یا جﻐرافیای منطقه و عمق آب گرفتگی ناکافی ممکن است باعث محدود شدن انتقال آوار در سونا می شوند . به عنوان مث ال در بنادری که کانتینرها در محدوده ای بین دریا و حلقه ای از ساختمان های فوﻻدی و بتن آرمه انبار شده اند، امکان پخش شدن و انتقال آن ها به مناطق دیگر در زمان سونامی وجود نخواهد داشت مگر آن که ارتفاع سونامی از ساختمان ها .فراتر رود -------- صفحهٔ بعد -------- ٠١٤ / تفسیر آیین نامه طراحی لرزه ای تاسیسات و سازه های ﺻنعت نفت )نشریه شماره ٨٣٠( .................. ............................. ...... .... اگر ساختمان در محدوده خطر ضربه آوار قرار گرفته باشد، باید اثر ضربه ناشی از برخورد کانتینر حمل ،بار، کشتی یا بارج هر کدام ﻻزم باشد بر اساس بند ت-٥١-٤-٣-١-٥ و ت-٥١-٤-٣-١-٦ محاسبه .شود در این رویکرد مساحت پﻼن محدوده ی تجمﻊ آوار موردنظر در محل منشأ تعیین می شود. برای کانتینرها این مق دار برابر با حاصل ضرب تعداد کانتینرها در مساحت یک کانتینر است. این عدد برای بارج و کش تی هم به همین ترتیب محاسبه می گردد. به این منظور ابعاد بارج و کشتی استاندارد بر اساس اسکله یا بندرگاه و سایر معیارها، مطابق ضوابط مورد تأیید سازمان بنادر و دریانوردی تعیین می شود. سپس مرکز .جﻐرافیایی سطح پﻼن باید تعیین گردد جهت جریان به روش بند ٥١-٢-٣ تعیین می شود و مطابق شکل ت-٥١-٠١ خطوط٥/٢٢ از خط مرکزی در جهت جریان به سمت خشکی رسم می شوند. شعاع این قطاع دایره ای به نحوی در نظر گرفته می شود که مساحت آن ٠٥ برابر مساحت منطقه منشأ آوار گردد یا تراکم آوار موردنظر پس از انتقال و پخش شدن در این منطقه حدود ٢ درصد باشد. حد نهایی آب ،گرفتگی بر اساس ضوابط فصل سوم .برآورد خواهد شد اگر توپوگرافی منطقه عوارضی مانند تپه داشته باشد، که مانﻊ جریان آب در این قطاع٥٤ شود، جهت قطاع به نحوی چرخانده می شود تا حضور این عوارض .را در نظر گیرد به عﻼوه این قطاع تحت شرایط زیر محدود و کوتاه تر می:شود الف( قطاع ﻻزم نیست بیشتر از عمق آبگرفتی ٠/١ متر ادامه یابد )در محدوده آب گرفتگی محاسبه شده طبق روش خط انرژی بند ٥١-٢-(؛ ٢ ب( حضور ساختمان های فوﻻدی و بتنی باعث محدود شدن این قطاع می.شود ساختمان ها بسته به اینکه در قطاع جریان به سمت خشکی یا قطاع جریان به سمت ساحل یا بخش مشترک دو قطاع قرار داشته باشند برای آن ها ضربه کانتینر در همان جهت یا در دو جهت در نظر گرفته می.شود ت-٥١-٤-٣-١-٥ ﺿربه ناشی از کانتینرهای حمل بار معادﻻت مقدار بار و مدت تداوم ضربه، در برخورد تیرهای چوبی به اعضای سازه در بند ت-٥١-٤-٣-١-١ توضیح داده شد. نیرو و مدت تداوم بار ضربه که در روابط ت-٥١-٧ و ت-٥١-٨ معرفی شده اند برای محاسبه اثر ضربه طولی توسط گوشه کانتینر به سازه نیز معتب ر است. پا رامترd m در رابطه یاد شده جرم کانتینر خالی است. باید فرض شود برخورد از یک گوشه پایین کانتینر اتفاق می .افتد -------- صفحهٔ بعد -------- :تفسیر فصل پانزدهم بارگﺬاری سازه ها در برابر سونامی/١١٤ سختی کانتینر 𝑘= ୉஺ ௅ بوده کهE .مدول اﻻستیسیته ریل کف کانتینر استA سطح مقطﻊ ریل تحتانی وL طول ریل کف کانتینر است. مقادیر حداقل وزن و س ختی در جدول ت-٥١-٣ نمایش داده شده است. اثر امتداد بارo C برای کانتینرهای حمل بار برابر با ٥٦/٠ در نظر گرفته می شود. نیروی اسمی ضربه طراحیni F )رابطه ت-٥١-٦ ( برای کانتینرهای حمل بار ﻻزم نیست ازkN٠٠٠١ بیشتر در نظر گرفته شود. برای کانتینرهای حمل بار خالی، م دت تداوم بار ضربه برای ضربه اﻻستیک باید از رابطه ت-٥١-٨ محاسبه شود. برای کانتینرهای بارگیری شده، مدت تداوم ضربه از رابطه ت-٥١-٩ محاسبه می.شود ت-٥١-٩ 𝑡ௗ= (𝑚ௗ+ 𝑚ୡ୭୬୲ୣ୬୲ୱ)𝑢୫ୟ୶ 𝐹௡௜ در این رابطهcontents m % برابر با ٠٥ ظرفیت بار کانتینر در نظر گرفته می شود. حداقل مقادیرcontents + m d m در جدول ت-٥١-٣ ارائه شده اند. در صورت وجود ضوابط فنی متفاوت با این جدول که مورد تأیید سازمان بنادر و دریانوردی باشد، آن ضوابط جایگزین مقادیر این جدول می.گردد جدول ت-٥١-٣ وزن و سختی آوار کانتینرهای حمل بار شناور در آب نوع آوار وزن سختی آوار(k) کانتینر حمل استاندارد ٠٢ ) فوت ١/٦ متر( در امتداد طولی :خالیkg ٠٧٢٢ kN/m ٠٠٩٢٤ :بارگیری شدهkg ٠٥١٣١ کانتینر حمل استاندارد ٠٤ ) فوت ٢/٢١ متر( در امتداد طولی :خالیkg ٠١٨٣ kN/m ٠٠٨٩٢ :بارگیری شدهkg ٠٤٢٧١ برای تحلیل استاتیکی معادل، باید نیروی ضربه در ضریب بزرگنمایی دینامیکیmax R ضرب شود. مقادیر این ضریب در جدول ت-٥١-٢ تعریف شده است. برای مقادیر مابین اعداد ارائه شده در جدول از میانیابی خطی استفاده شود. برای دیوار فرض می شود بار ضربه در محل مرکز دیوار )در امتداد افقی( اعمال شده و می توان دوره تناوب طبیعی را بر اساس یک ستون معادل با عرض یک دوم دهانه قائم دیوار تعیین .نمود آز مایش ها نشان می دهد جرم محتویات کانتینر تا زمانی که این محتویات به صورت صلب به قاب سازه کانتینر وصل نشده باشد، تأثیر قابل توجه ی بر مقدار بار ضربه ندارد، هر چند می تواند مد ت تد اوم بار ضربه را تا حدی افزایش دهد. بنابراین، برای محاسبه مقدار بار ضربه، جرم کانتینر خالی در رواب ط ت-٥١-٦ و ت-٥١-٨ در نظر گرفته می .شود -------- صفحهٔ بعد -------- ٢١٤ / تفسیر آیین نامه طراحی لرزه ای تاسیسات و سازه های ﺻنعت نفت )نشریه شماره ٨٣٠( .................. ............................. ...... .... رابطه ت-٥١-٩ ًالزاما بر اساس برخورد پﻼستیک ناشی از تﻐییرشکل پﻼستیک کانتینر به دست آمده است. این بدان معنی است که کانتینر پس از برخورد به عضو سازه ای چسبیده و از آن جدا نمی شو د و برنمی.گردد کانت ینرهای حمل بار بر اساس طول، ارتفاع و عرض دسته بندی شده اند و وزن و جزییات سازه ای آن ها ممکن است بر اساس نحوه ساخت تفاوت داشته باشد. مقدار وزن و سختی ارائه شده جدول ت-٥١-٣ ، مقادیر تقریبی برای بیشتر کانتینرهای حمل بار دارای استانداردISO است. در این جدول وزن بارگیری % شده با فرض ٠٥ بارگیری کانتینر محاسبه شده است. بنابراین جرم محاسبه شده بر اساس این ار قام را می توان بطور مستقیم در معادله ت-٥١-٩ به جایcontents m + d m استفاده نمود. بدیهی است در صورت وجود استاندارد ملی یا ضوابط مورد تأیید سازمان بنادر و دریانوردی در این زمینه، این ضوابط باید مورد .استفاده قرار گیرند ت-٥١-٤-٣-١-٦ اثر ﺿربه آوار غیرمتعارف درصورتی که ارتفاع موج سونامی و عمق آب گرفتگی بسیار زیاد باشد، امکان انتقال اجسام و اشیاء غیرمتعارف مانند آنچه در شکل ت-٥١-١١ مشاهده می شود، به محد .وده خشکی وجود خواهد داشت در این شرایط ﻻزم است بر اساس شرایط آب ،گرفتگی راجﻊ به اشیاء نامتعارف منتقل شده به خشکی بررسی انجام گرفته و نتایﺞ در محاسبات .اعمال شود بر این اساس، اگر بیشینه عمق آب گرفتگی از ٧/٣ متر فراتر رود، در نظر گرفتن ضربه غیرعادی ناشی ا ز یک کشتی با تناژ وزن مرده بیشینه و با عمق آبخور کمتر از عمق آب گرفتگی که در محدوده خطر شناسایی شده قرار داشته باشد در طراحی منظور خواهد شد. وزن کشتی برای این شرایطkg٠٠٠٠٤ .یا بیشتر خواهد بود اثر این بار برای تأسیسات بحرانی در رده ریسک سونامیII و ساختمان ها و سازه های با ریسک سونامی I در نظر گرفته می.شود این بار در هر نقطه از پای سازه تا ارتفاع ٣/١ برابر عمق آب گرفتگی به عﻼوه ارتفاع عرشه کشتی اعمال می گردد. مقدار بار از ت-٥١-٧ بر اساس سختی المان سازه ای که برخورد به آن صورت می گیرد و وزنی برابر با وزن کشتی سبک(LWT) به عﻼوه ٠٣ درصد از تناژ وزن مرده(DWT) به دست می .آید -------- صفحهٔ بعد -------- :تفسیر فصل پانزدهم بارگﺬاری سازه ها در برابر سونامی/٣١٤ شکل ت-٥١-١١ امکان انتقال اشیای غیرمتعارف در زمانی که ارتفاع موج یا عمق آب گرفتگی سونامی بسیار زیاد باشد وجود دارد اندازه کشتی مورد نظر در محاسبات بر اساس محتمل ترین اندازه در بندر یا لنگرگاه در محدوده خطر سونامی تعیین می شود. مسئوﻻن بندر یا لنگرگاه می توانند در مورد اندازه کشتی و عمق آبخور ک شتی .اطﻼعات ﻻزم را در اختیار قرار دهند در محاسبه بار ضربه، فرض می شود سختی کشتی از سختی عضو سازه ای موردنظر بیشتر است. ممکن است تأمین ظرفیت موردنیاز برای عضو سازه ای بر اساس نیروی محاسبه شده غیر اقتصادی گردد. در -------- صفحهٔ بعد -------- ٤١٤ / تفسیر آیین نامه طراحی لرزه ای تاسیسات و سازه های ﺻنعت نفت )نشریه شماره ٨٣٠( .................. ............................. ...... .... این شرایط می توان فرض کرد عضو موردنظر دچار شکست شده باشد. در این صورت ﻻزم است اثر خرابی پیش.رونده در سازه ناشی از آسیب عضوی که برخورد با آن صورت گرفته مطالعه و ارزیابی شود ت-٥١-٤-٤ طراحی شالوده جریان سونامی به دو شکل اصلی بر شالوده ساختمان تأثیر گذاشته و به آن آسیب می :رساند - آب شستگی یا فرسایش؛ - .تﻐییر فشار آب منفذی در خاک شرایط بستر، شالوده و سازه در هر یک از این دو حالت متفاوت بوده و نحوه ی برخورد با موضوع در هر حالت به مشخصات و محدوده ی اثر پدیده بستگی خواهد داشت. نیروها و اثرات مبنای طراحی شالوده ها و موانﻊ ویژه سونامی در بند ٥١-٤-٤-٤ ارائه شده است. شالوده باید ظرفیت حمل بارهای حاصل از ترکیب بارهای معرفی شده در بند ٥١-٣-٣-١ را داشته باشد. همچنین شالوده باید قادر به تحمل تﻐییرمکان های تع ریف شده در بند ٥١-٤-٤-٤-٥ .باشد در طراحی شالوده و شمﻊ ها از نظر عمق قرارگیری و ظرفیت، باید اثرات فرسایش کلی و آب شستگی در .نظر گرفته شود ت-٥١-٤-٤-١ آب شستگی یا فرسایش جریان سونامی به دلیل عبور با سرعت کافی یا سقوط از روی اجسام مانﻊ در مقابل خود، باعث جابج ا یی مصالح خاکی اطراف شالوده و ایجاد حفره در زیر یا اطراف آن می شود. این امر باعث کاهش ظرفیت باربری شالوده می.شود انجام محاسبات ﻻزم برای برآورد شدت اثرات آب شستگی در محدوده ی ساختمان های مهم، ساختمان های ،پناهگیری ساختمان ها و تأسیسات بند ب و پ از گروه ری سک سونامیII برای حفظ عملکرد آن ها در زمان وقوع سونامی ضروری است. بر اساس ویژگی های آب شستگی و نوع جریان سیال عامل آب شستگی، س ه سازوکار آب شستگی موضعی، آب شستگی ناشی از سرریز سیال و آب شستگی هدایت شده در زمان رویداد .سونامی مشاهده شده است این سه سازوکار به شرح زیر توصیف می:شوند -------- صفحهٔ بعد -------- :تفسیر فصل پانزدهم بارگﺬاری سازه ها در برابر سونامی/٥١٤ ت-الف( آب شستگی موﺿعی این سازوکار مطابق شکل ت-٥١-٢١ با یک حفرهًنسبتا عمیق در مجاورت یا زیر سازه مشاهده می .شود این شرایطًمعموﻻ زمانی اتفاق می افتد که هدایت جریان سونامی در اطراف یک المان در شالوده ای ز یر .سازه باعث ایجاد جریان برشی دائم در آن محل و انتقال بخش قابل توجهی از خاک آن ناحیه شود نرم شدگی ناشی از فشار آب منفذی نیز ممکن است باعث افزایش عمق آب.شستگی موضعی گردد شکل ت-٥١-٢١ تصاویری از آب شستگی موﺿعی ت-ب( آب شستگی ناشی از سرریز سیال این حالت از آب شستگی مانند شکل ت-٥١-٣١ در زمان سرریز سیال از روی سازه در پای آن ایجاد می گردد. سیال پس از سقوط با سرعت به رویه خاک مقابل دیوار برخورد کرده و سطح آب شستگی ر ا افزایش می دهد. ت-پ( آب شستگی هدایت شده این حالت از آب شستگی که در شکل ت-٥١-٤١ نیز مشاهده می شود، زمانی روی می دهد که جریان سیال به منطقه ای متمرکز هدایت می شود. خطوط قائم آب شستگی اغلب در اثر وقوع این حالت در طول یک مانﻊ برای عبور سیال شکل می.گیرند این حالت از آب شستگی با جریان حجم بسیار زیادی از آب و انرژی هیدرودینامیکی در مقیاس بزرگ همراه است که در آن جریان پیشرو یا برگشتی سونامی به عبور از یک مسیر مشخﺺ وًنسبتا ط وﻻنی مقید می گردد. این حالت از آب شستگی ممکن است در سطح مناطق آزاد، کانال های موجود ی ا مجاورت جاده.های ساحلی شکل گیرد -------- صفحهٔ بعد -------- ٦١٤ / تفسیر آیین نامه طراحی لرزه ای تاسیسات و سازه های ﺻنعت نفت )نشریه شماره ٨٣٠( .................. ............................. ...... .... شکل ت-٥١-٣١ نمونه ای از آب شستگی ناشی از سرریز سیال از روی دیوار مانع سونامی و آب شستگی هدایت شده شکل ت-٥١-٤١ نمونه ای از آب شستگی هدایت شده ت-٥١-٤-٤-٢ تغ ییر فشار منفﺬی در خاک فشار منفذی خاک در اثر شکل یری گ ناگهان ی موج سونام ی افزا یش یابد یم .این افزایش فشار منف ذی باعث کاهش ظرفیت باربری پی می شود. -------- صفحهٔ بعد -------- :تفسیر فصل پانزدهم بارگﺬاری سازه ها در برابر سونامی/٧١٤ ت-٥١-٤-٤-٣ ﺿرایﺐ مقاومت برای تحلیل پایداری شالوده ت-٥١-٤-٤-٤ نیروها و اثرات ناشی از سونامی بر شالوده ت-٥١-٤-٤-٤-١ نیروهای برکنش ت-٥١-٤-٤-٤-٢ کاهش مقاومت ت-٥١-٤-٤-٤-٣ فرسایش عمومی در تحلیل فرسایش عمومی باید بهبود وضعیت ناشی از نرم شدگی فشار منفذی در اثر سونامی را در نظر .گرفت در صورتی که ساختگاه از جنس سنگ و غیرقابل فرسایش در اثر آب باشد، به گونه ای که مانﻊ آب شستگی در اثر جریان آب با سرعتی تا ٩ متر بر ثانیه گردد، نیاز .ی به انجام تحلیل فرسایش عمومی نخواهد بود ت-٥١-٤-٤-٤-٤ بآ شستگی دو حالت آب شستگی در این راهنما موردتوجه قرار می :گیرد الف( آب شستگی در اثر عبور جریان پایدار؛ ب( آب.شستگی در اثر سقوط آب از روی مانﻊ در هر یک از دو حالت آب شستگی، شدت اثرات و نحوه ی برآور.د این اثرات متفاوت است ت-٥١-٤-٤-٤-٤-١ آب شستگی جریان پایدار ت-٥١-٤-٤-٤-٤-٢ آب شستگی ناشی از سقوط سیال ت-٥١-٤-٤-٤-٥ تغییرمکان ها تﻐییرمکان های قائم و افقی اعضای شالوده و تﻐییرمکان شیب ها باید با استفاده از تحلیل های تجرب ی یا اﻻستوپﻼستیک یا روش های عددی که در مراجﻊ معتبر ارائه شده اند و با اعمال نیروهای ناشی از سونامی که در بند ٥١-٤-٤-٤ تعیین شده اند در کنار سایر بارهای ژئوتکنیکی و شالوده که در مباحث مقررات ملی ساختمان ایران به ویژه مبحث ٧ ارائه شده.اند، محاسبه شوند -------- صفحهٔ بعد -------- ۸ تفسیرآیین‌نامه طراحی لرزه‌ای تاسیسات و سازه‌های صنعت نفت (نشریه شماره ۰۳۸) ت- ۵-۴-۱۵ اقدامات سازه‌ای برای مقابله با بارهای سونامی ت-۱-۵-۴-۱۵ سازه‌های باز ت -۲-۵-۴-۱۵ دیواره‌ها و سازه‌های مانع سونامی ت-۱-۲-۵-۴-۱۵ جانمایی در محل ت- ۶-۴-۱۵ سازه‌های پناهگیری در برابر سونامی ت-۱-۶-۴-۱۵ حداقل تراز و عمق آب‌گرفتگی ت-۲-۶-۴-۱۵ بار زنده ناشی از پناهگیری ت-۳-۶-۴-۱۵ ضربه سقوط سازه‌های مجاور ت-۴-۶-۴-۱۵ اطلاعات موجود در اسناد ساخت ت - ۷-۴-۱۵ سیستم‌ها و اجزای غیرسازه‌ای با اهمیت زیاد ت-۸-۴-۱۵ سازه‌های غیرساختمانی گروه ریسک سونامی او |] ت-۱-۸-۴-۱۵ الزامات سازه‌های غیر ساختمانی گروه ریسک سونامی ] ت -۲-۸-۴۳-۱۵ الزامات سازه‌های غیرساختمانی گروه ریسک سونامی ۱1 -------- صفحهٔ بعد -------- تفسیر فصل شانزدهم شبکه‌های متمرکز لوله‌ها -------- صفحهٔ بعد -------- ٠٢٤ / تفسیر آیین نامه طراحی لرزه ای تاسیسات و سازه های ﺻنعت نفت )نشریه شماره ٨٣٠( .................. ............................. ...... .... ت-٦١-١ مقدمه چنانچه این ضابطه رعایت شود، در رخدادهای لرزه ای احتمالی که قدرتی بیش از زلزله طرح داشته باشند، تﻐییر شکل پﻼستیک به نقاطی از پیش تعیین شده که ظرفیت شکل پذیری بیش تری نسبت به سایر نواحی دارند ، محدود می شود . پیاده سازی این ضابطه ًاوﻻ خرابی های احتمالی را به نقاطی از پیش تعیین شده هدایت کرده و شناسایی و ترمیم آن ها را بسیار تسهیل می ،کند ی ثان ًا به واسطه شکل پذیری قابل مﻼحظه نواحی مذکور، منجر به تقلیل قابل مﻼحظه نیروهای تحمیلی لرزه ای می شود . اگرچه ای ن فصل ناظر به شبکه های روزمینی لوله هاست، لیکن بار دیگر تأکید می شود که فلسفه طراحی فوق مختﺺ لوله های روزمینی است و در مورد لوله های زیرزمینی نبای د استفاده شود. ت-٦١-٦-٢ طرح لرزه ای فلنج از آیین نامه های قابل استفاده در این بخش جهت محاسبه تنش های تحمیلی شعاعی، مماسی و طولی و نیز اخذ تنش های مجاز می توان بهJIS B2205 .اشاره کرد ت-٦١-٦-٣ طرح لرزه ای شیرهای کنترل ً معموﻻ مشخصات شیرهای کنترل، اتصاﻻت انبساطی و فلنﺞ های مورد نیاز، با توجه به شرایط کارکرد حین بهره برداری، به سازنده اعﻼم می شود و سازنده با توجه به مشخصات درخواستی، اجزای الحاقی مورد نیاز را در اختیار خریدار می گذارد. از آنجایی که ضوابط طرح لرزه ای می تواند بر تنش های وارد بر ادوات الحاقی فوق و در نتیجه کفایت عملکردی آن ها اثر بگذارد، ﻻزم است طراح با توجه به لرزه خی زی منطقه و موقعیت قرارگیری شیرهای کنترل، سطح شتاب آن ها را محاسبه و در مشخصات مورد نیاز جهت خرید درج نماید. تولید کننده شیر کنترل موظف است کفایت شیر کنترل را برای سطح شتاب درخواستی تضمین نماید. همچنین ﻻزم است در مورد اتصاﻻت انبساطی، توان تحمل تﻐییر شکل ها با احتساب تﻐییرمکان های لرزه.ای، به سازنده اعﻼم شود ﻻزم به ذکر است پیشنهاد می شود طراح محل قرارگیری شیرهای کنترل و فلنﺞ ها را حتی اﻻمکان و با توجه به سایر محدودیت های عملکردی، به گونه ای تعیین کند که کمترین اثر را از نیروهای لرزه.ای بپذیرد -------- صفحهٔ بعد -------- نتفسیر فقصل شانزدهم: شبکه‌های منم رک ز لوله‌ها / ۴۲۱ ت-۴-۶-۱۶ طرح لرزه‌ای اتصالات انبساطی از آیین‌نامه‌های قابل استفاده در این بخش در محاسبه تنش تحمیلی به اتصال می‌توان به 2 با 5ال[ اشاره کرد. ت-۵-۶-۱۶ طرح لرزه‌ای نازل‌ها مرجع محاسبه سه موْلفه نیرو و سه مولفه لنگر اعمال شده بر نازل و نیز مرجع اخذ تنش مجاز (4 ۸06۳۵1۲ ۱۰ ۱۷۱۹1۵۵ ۷1۱۱۰ ۸5۱/۳) است.